荒漠草原生态系统自我修复能力十分脆弱。近几年内,大量研究主要集中于草原沙漠化过程中植被群落和土壤养分,而关于荒漠草原沙漠化对土壤无机碳(SIC)影响的研究较少。因此,本研究以宁夏中北部盐池县不同沙漠化阶段的荒漠草原为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究荒漠草原不同沙漠化阶段土壤有机碳(SOC)和无机碳(SIC)的变化规律,探讨荒漠草原沙漠化对不同粒径组分土壤有机碳和无机碳分布特征、土壤有机碳和土壤无机碳密度及土壤碳同位素值的影响。揭示土壤碳库对荒漠草原沙漠化的响应机制,以期为荒漠草原生态系统恢复与重建提供理论依据。结果显示:(1)荒漠草原0～30cm 土层土壤无机碳密度(SICD)、土壤有机碳密度(SOCD)和土壤总碳密度(STCD)随着沙漠化程度的不断加剧均呈降低趋势。固定沙地、半固定沙地和流动沙地土壤无机碳和土壤有机碳密度分别比荒漠草原降低了 6.7%、35.9%和47.0%和18.5%和57.7%、60.5%。(2)荒漠草原土壤有机碳同位素值(δ13C-SOC)和无机碳同位素值(δ13C-SIC)的变化范围分别为-23.1‰～-20.0‰和-3.2‰-1.4‰。0～30cm 土层土壤有机碳同位素值随着荒漠草原沙漠化程度的加剧表现为固定沙地>荒漠草原>半固定沙地>流动沙地,而土壤无机碳同位素值随沙漠化程度加剧呈逐渐增加趋势。除0～10cm表层土壤外,10～30cm 土层土壤次生碳酸盐含量随着荒漠草原沙漠化程度的加剧均呈逐渐下降趋势,荒漠草原和固定沙地土壤次生碳酸盐含量与半固定沙地、流动沙地差异显著。(3)0～10cm 土层各粒径组分土壤有机碳、土壤无机碳含量随着荒漠草原沙漠化程度的加剧呈下降趋势。半固定沙地、流动沙地各粒径组分土壤无机碳含量表现为黏粉粒无机碳(CSIC)>细砂粒无机碳(FIC)>粗砂粒无机碳(CIC),而各粒径组分土壤有机碳则表现为细砂粒有机碳含量(FOC)>粗砂粒有机碳(COC)>黏粒有机碳含量(CSOC)。(4)荒漠草原不同沙漠化阶段土壤无机碳同位素值(δ13C)和有机碳同位素值(δ13C)呈负相关性,而土壤无机碳密度和土壤有机碳密度呈显著正相关性。0～10cm 土层不同粒径组分土壤有机碳、土壤无机碳含量与全土有机碳呈正相关性,其中土壤粗砂粒有机碳(COC)和粗砂粒无机碳(CIC)对全土有机碳贡献最多,而土壤黏粉粒有机碳(CSOC)和黏粉粒无机碳(CSIC)与全土无机碳含量呈显著负相关关系。